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标题: 【Linux】进程 | 控制块pcb | task_struct | 创建子进程fork [打印本页]
作者: 耶耶耶耶耶    时间: 2026-2-27 09:04
标题: 【Linux】进程 | 控制块pcb | task_struct | 创建子进程fork
目次
Ⅰ. 进程的概念（Process）
1. 什么是进程？
2. 多进程管理
3. 进程控制块（PCB）
task_struct 的结构
Ⅱ. 进程查察与管理
1. 利用指令查察进程
​编辑
2. /proc 查察进程信息
​编辑
3. 获取进程 ID
4. 创建子进程
​编辑
缘故原由：fork()的 机制
总结
文章手稿：
xmind:

文章手稿可见文末 
 内容：明白“进程”的概念及其在利用体系中的管理，并探究进程控制块 (PCB) 的紧张性及其结构。本文还将先容怎样查察和管理进程，以及怎样通过体系调用创建进程。
Ⅰ. 进程的概念（Process）

1. 什么是进程？

进程是一个运行中的步调。当可实行文件被加载到内存中时，该步调就成为了一个进程。
2. 多进程管理

利用体系中大概同时存在大量的进程吗？of course
利用体系必要管理这些进程，以确保体系资源（如CPU时间、内存等）公道分配。管理进程的本质是对进程数据的管理。
   
  我们必要 先形貌再构造。（上一章我们讲过）
  以是，当一个步调加载到内存时，利用体系做的不但仅只是把代码和数据参加到内存，
  还要管理进程，创建对应的数据结构。
  Linux 利用体系的内核是 C 语言写的，形貌时就用到struct啦
  3. 进程控制块（PCB）

在利用体系中，用于形貌进程的结构体称为进程控制块（PCB）。在Linux中，这种结构体称为 task_struct。
task_struct 的结构

  1. struct task_struct {
  2.     volatile long state;
  3.     void *stack;
  4.     atomic_t usage;
  5.     unsigned int flags;     
  6.     unsigned int ptrace;
  7.     unsigned long ptrace_message;
  8.     siginfo_t *last_siginfo;
  9.     int lock_depth;         
  10.     // ... 其他属性
  11. };
复制代码
task_struct 包罗进程的全部属性数据，如进程状态、优先级、步调计数器、内存指针、上下文数据、I/O状态信息和记账信息等。
   利用体系对进程的管理，终极变成了对链表的增删查改。
  什么是进程？现在为止我们可以总结成：进程 = 可实行步调 + 该进程对应的内核数据结构
  利用体系不信赖托何人的，不会直接袒露自己的任何数据结构，代码逻辑，其他数据干系的细节。
想做体系是通过 体系调用 的方式，对外提供接口服务的。
下面我们未来学习一些体系接口
Ⅱ. 进程查察与管理

1. 利用指令查察进程


 运行

通过下面这些下令，可以方便地查察和管理体系中的进程。
指令寄义ps a表现现行终端机下的全部步调，包罗其他用户的步调ps -A表现全部步调ps c列出步调时，表现每个步调真正的指令名称ps -e表现全部步调ps e列出步调时，表现每个步调所利用的环境变量ps f用ASCII字符表现树状结构，表达步调间的相互关系ps -H表现树状结构，表现步调间的相互关系ps -N表现全部的步调，除了实行ps指令终端机下的步调之外ps s接纳步调信号的格式表现步调状态ps S列出步调时，包罗已停止的子步调资料ps -t <终端机编号>指定终端机编号，并列出该终端机的步调状态ps u以用户为主的格式来表现步调状态ps x表现全部步调，不以终端机来区分ps -l表现具体PID信息通过指令如 ps 和 top 可以查察体系中的进程信息。比方，利用 ps aux 可以表现体系中全部的进程：
  1. $ ps aux
复制代码

若需查察特定进程，可以利用 grep 过滤：
  1. $ ps aux
  2. | grep 'mytest' | grep -v grep
复制代码


相当于Windows 下的任务管理器：

2. /proc 查察进程信息

/proc 是一个假造文件体系，包罗当前体系的及时进程信息。
  1. $ ls /proc
复制代码


左边蓝色的就是pid
3. 获取进程 ID

每一个进程在体系中，都会存在一个惟一的标识符--pid

我们可以实行在proc 目次下找到这个 pid ，发现这个18705 目次

ctrl+c 可以发现进程具有及时性
 接下来我们重启来继承研究一下文件的创建和存储

 对代码举行一些改写
  1. #include <stdio.h>
  2. #include <unistd.h>
  4. int main(void) {
  5.     FILE* fp = fopen("log.txt", "w");  // 若不存在就创建之
  6.     while (1) {
  7.         printf("I am m a process!\n");
  8.         sleep(1);
  9.     }
  10. }
复制代码


C语言专栏中讲到过，fopen 背面如果不带路径，那么会默认在当前路径。
所谓的当前路径，其本质 —— 当进步程所在的路径
进程会自己维护，进程会知道自己的工作路径在那里：
   


可以通过 getpid() 和 getppid() 体系调用获取当进步程和父进程的 ID。

  1. #include <stdio.h>
  2. #include <unistd.h>
  3. #include <sys/types.h>
  5. int main(void) {
  6.     printf("PID: %d, PPID: %d\n", getpid(), getppid());
  7.     return 0;
  8. }
复制代码
运行可以看到：
 除了ctrl+c ,我们还可以这么制止进程
  1. $ kill -9 [pid]   # 给这个进程发送9号信号
复制代码

上面看到的ppid 我们也可以来测试一下
  1. #include <stdio.h>
  2. #include <unistd.h>
  3. #include <sys/types.h>
  5. int main(void) {
  6.     while (1) {
  7.         printf("I am m a process! , pid: %d, ppid: %d\n",getpid(), getppid());
  8.         sleep(1);
  9.     }
  10. }
复制代码

4. 创建子进程

通过 fork() 体系调用可以创建子进程。fork() 有两个返回值：父进程返回子进程的 PID，子进程返回 0。

   为什么可以返回两个值呢？ 
  我们可以来测试一下 
  1. #include <stdio.h>
  2. #include <unistd.h>
  3. #include <sys/types.h>
  5. int main(void) {
  6.     pid_t id = fork();
  8.     if (id == 0) {
  9.         // 子进程
  10.         while (1) {
  11.             printf("我是子进程，我的pid: %d，我的父进程是 %d\n", getpid(), getppid());
  12.             sleep(1);
  13.         }
  14.     } else {
  15.         // 父进程
  16.         while (1) {
  17.             printf("我是父进程，我的pid: %d，我的父进程是 %d\n", getpid(), getppid());
  18.             sleep(1);
  19.         }
  20.     }
  21. }
复制代码


   缘故原由：fork()的 机制

  fork() 后，父进程和子进程会共享代码，数据则各自独立。通过差别的返回值，可以让父进程和子进程区分差别的实行流，实行差别的代码块。
  具体是怎么区分的可见文末手稿中的图解~ 
总结

进程是利用体系中非常紧张的概念。通过进程控制块（PCB）对进程举行形貌和管理是利用体系的一项紧张职责。通过利用各种工具和体系调用，我们可以方便地查察和管理进程，从而确保体系资源的有用利用。
文章手稿：


 

 


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